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摘要：隨著人工智能、大數據、云計算等信息技術的飛速發展，計算機思維的培養越來越重要。程序語言教學是培養學生計算思維重要的途徑之一，但程序語言通常比較枯燥和乏味，學生學習興趣不高。本文創新性地以學期為單位，以項目解決實際問題為導向，將項目式學習引入python程序設計課程。這種學習方法一方面使編程變得更有目的，變被動學為主動學，提高學生的學習興趣；另一方面，學生學會運用計算機工具解決實際問題，培養了學生的計算機思維，增加了學習的獲得感。同時，本文還對使用項目式教學過程中遇到的問題進行總結，為項目式學習提供借鑒意義。

關鍵詞：學習興趣；項目式學習；計算思維；團隊協作

1引言

隨著人工智能、大數據、云計算等信息技術的飛速發展，計算機思維的培養越來越重要。Python語言以其極強的可讀性，簡單的語法規則，豐富的擴展支持，成為當下最流行的程序語言之一。區別于傳統的C、Java等語言，Python的語法極其簡單。語法教學不再是Python最重要的內容。取而代之的是教會學生如何使用Python及其擴展庫，培養學生運用Python語言解決實際問題，培養學生的計算思維。此外，在實際工作中，程序員往往都是團隊項目式開發，要求程序員具有團隊協作能力、溝通能力。因此在Python程序語言教學過程中，本文創新性地以學期為單位，以項目解決實際問題為導向，將項目式學習引入Python程序設計課程。

2項目式學習簡介

不同的學者對項目式學習的定義有所差異。Solomon認為項目式學習是學習者以小組形式解決具有一定挑戰性跨學科的真實難題的過程[1]。Thomas認為項目式學習是對有一定挑戰性問題進行設計、問題解決、決策或調查的活動，并最終產生一定的成果的過程[2]。劉景福等認為項目式學習是在真實世界中，在一定時間內解決問題的一種新型探究性學習模式[3]。章雪梅認為項目式學習是一種強調主動探究和創新實踐的教學模式[4]。劉佳偉認為基于項目的學習就是在與日常生活相關的真實情景中學習，通過知識遷移將該情境與實際生活相聯系[5]。從以上學者的理論中可以看出，項目式學習是在真實情境中，通過發現問題、分析問題、解決問題，并形成一定成果的過程。

3Python教學中運用項目式學習

項目式學習的流程主要包括確定項目內容、明確需要解決的問題、制定解決問題的方案、修改方案、實施方案、成果與展示、總結與評價等。其基本流程如圖1所示。圖1項目式學習的基本流程根據學期課程的安排，在Python程序設計課程中設計一系列活動，如表1所示。（1）確定項目內容是項目式學習的關鍵之一，真實的問題通常情況下都是結構不良問題[6]。教師在學期初，根據Python課程的難度和學生的基礎，提供應用Python解決實際生活中的問題，供學生選擇。在進行計算機科學與技術專業教學過程中，部分提學生選擇的Python項目如表2所示。（2）組建學習共同體。促使學生從知識掌握到行動學習是項目式學習的關鍵環節[7]。學習共同體按照學生的興趣選題和學生的能力進行組建，成員不超過6人，小組推選出一名責任心較強的學生擔任組長。（3）明確需要解決的問題。教師引導學生開展頭腦風暴，討論項目的研究內容和需要解決的核心問題等。教師需要引導學生把項目建立在正確的方向和合適的難度水平上。（4）制定方案。教師提供Python程序設計課程的知識圖譜。小組成員討論使用Python實現項目的路徑，確定小組成員的分工、時間進程表，并項目繪制甘特圖。（5）實施方案。按照該時間進度和分工，小組成員自行學習或查閱資料，定期討論項目的情況，向教師匯報項目進展，修改達成項目的方案。（6）成果與展示。學期末，項目成員將各個項目進行成果展示，教師和其他小組對項目實施情況進行點評。（7）總結與評價。采用自評與他評，問卷與訪談相結合的方式，從完成度、團隊協作、編程能力、學習興趣等方面進行評價。

4學習結果分析

為了更加客觀地評價學生的學習成果，本文結合問卷調查、個別訪談、期末測試等方式對學習的結果進行了統計。第一屆采用常規教學模式，第二屆采用項目學習教學模式，其成績如表3所示。調查問卷統計了學生認為項目式學習在哪些方面對學習起到了促進作用（多選）。其結果如圖2所示。在期末考試難度與上一屆相當的情況下，平均分與上一屆相比提高了8.6分，各分數段學生占比均有一定程度提高，從一個側面反映了學生學習效果的提升。根據調查問卷的結果，學生普遍認為，項目式學習對團隊協作、程序編寫和學習興趣方面有一定作用。從個別訪談的結果來看，一方面學生認為項目式學習提供了將理論知識付諸實踐的機會，有助于提升學生的動手能力；另一方面在開發項目過程中遇到了許多困難，主要包括小組溝通、項目執行、程序編寫等。學生普遍表示，在課堂中運用項目式學習對程序語言的學習有積極的促進作用。

5討論

項目式學習能夠培養學生的團隊協作能力，主要體現在學生的分工。根據學生反饋的結果，高效率完成項目的小組，其小組長一般具有較高的執行力：一方面能夠按時推動項目進度，另一方面在項目遇到困難時，能夠組織組員積極探尋解決問題的途徑和方法。在項目式學習過程中，學生從被動的知識接受者，轉變為自主學習的行動者，發揮了學生學習的主觀能動性，提高了學習的興趣。教師的角色從傳統的講授者轉變為項目開發的促進者，發揮了教師在教學過程中的主導作用。關注項目的評價。學生小組開發出的項目是評價的重要方面之一，但絕不是唯一的評價手段。教師需要多元化評價和過程性評價，例如根據學生項目進度的甘特圖和項目總結，從學生在項目開發中扮演的角色和發揮的作用等方面進行評價。

作者:王丹 周維斌 單位:內江師范學院計算機科學學院 內江師范學院教務處